依坎附离，而共呈五行变态。
由于统治的地理区域广大，维持官僚体系的有效运作是中国历代王朝统治者不可撼动的利益所在，统治者以此为手段来维持对地方的控制，有效地向民众传递中央政府的要求。宋应星注意到，政府的正确运行并非仅仅依赖于官员们有正确的态度。[40]规则和秩序、理念和观点必须写在纸上，才能保证它们会被不遭扭曲地传递到全国的每一个角落，而匠人们则提供了国家行政管理的工具手段：纸和墨。与这二者相关的技艺，宋应星在《天工开物·丹青》一章中进行了描写。红色的朱砂，引起了宋应星的注意。一般学者对朱砂的使用限于标点文章和书写评议，只有皇帝才能使用朱砂批阅官员的奏折。朱砂的颜色不会因时间的流逝而褪色，被认为永无改变，如同黄金一样；朱砂也被用于药物当中，人们认为它能让人保持年轻和长寿。中国的匠人在制作朱砂时采用的一般方法是：一百份的水银和二十份融化了的硫黄，而后者往往是从黄铁矿中提炼出来的。这些成分被小心地混合在一起，在泥制的瓮里加热到蒸发点上，这时再将泥瓮打破，从瓮的内壁上将硫化汞（朱砂）刮下来。最后，匠人们再加入一种碱溶液，让尚未化合的硫纤毫不留。的确，制作朱砂并非易事，宋应星评论说，只有在“神精”的助力之下，这文房中的珍宝才能成形。
宋应星在《天工开物》中对朱砂以及所有其他过程、现象和事件的描写，提供了一幅客观的、实在的关于普遍性规制的图景，这些加在一起用来证实他对“气”的理解。他的描述展示了学者如何通过植根于“事实”的推理步骤来呈现自然进程。他的《论气》一文将同样的方法用于从天气到声音的产生等各种自然现象当中，更为细致地展示了他的理论的精致性。这些深入论证是理解宋应星如何去获取知识的关键。它们显示了指导宋应星之观察的阐释模式，他以为自己观察到的是什么，这些观察以怎样的方式对他产生意义。因此，我们有必要仔细梳理一下他对“气”的特殊理解。
我在本书的第二章讨论了宋应星从阴、阳、五行入手去探索世界的方式，以及这一做法以何种方式构成他的世界观。这些讨论表明，宋应星关于周围世界的全部观点都基于这一理论：构成世界的一体性的、永恒性的因素是充盈在天地之间的“气”（“盈天地皆气也”[41]）。在本体论意义上，这是中国物理学概念的元因素。在12世纪，张载给予这一概念以新的认可和哲学活力；在17世纪，许多学者又在他们解释世界的方式方法中重新定义这一概念。宋应星立足于这些多层面基础之上，找到了自己的路径，认定世界是由普遍性的“气”所具有的不同显示形态、不同阶段之间的互变所构成的。在这一节里，我们将考虑到宋应星在理论与实践之间划出的边线，从而深入挖掘他的“气”理论中的更多细节，探究他如何详细地解释“物”与“事”，以及他如何看待“气”作用于自然现象和物质效能。
在宋应星看来，“气”无所不在，总是可以被探知的。不过，在它微妙的变换体当中，它还是很容易逃离人的感官（包括视觉、听觉、味觉和感觉，宋应星从来没有提到过嗅觉）。“气”在其原初条件下是不可见的，不可见的“气”代表了构成整个宇宙的“太虚”。在人的世界里，它渗透在透明的空间里；不过，空气是含有“尘”的“气”，“尘”的概念我将在第五章中详细讨论。不可见的“气”由“阴”和“阳”两个阶段构成：如果二者彼此相合，其结果便是和谐。不可见的“气”与显示在“形”中的“气”相对立、相补充，后者决定了“气”的（或多或少）可触及的外形。“形”的构成是由于这一事实：“气”的某一阶段，“阴”或“阳”已经累积但是不能找到与之相配的另一半，以便消解进入太虚之中，因此便有了“外形”（shape）。不过，宋应星不认为“形”是实在物，它只是“阴”和“阳”在互动中的一个过渡性阶段。宋应星将“阴”和“阳”等同于“阴水”和“阳火”，他也认为，在态度和行为上，“阴”和“阳”都与它们的物化性表征相似。就语汇使用而言，“水”和“火”能代表抽象概念“阴”和“阳”，但是也能代表“水”和“火”的现象。我在下面的行文中，对“水”和“火”的双重所指还是做出区分：在涉及抽象概念时，我采用复合词“阴水”和“阳火”；只有当宋应星所指的是纯自然现象时，我才使用“水”和“火”。宋应星偶尔也使用《易经》中的概念“坎”和“离”。遇到这种情况时，我会分别写成“坎水”和“离火”。
宋应星坚持“二气”论，将“气”定义为“阴”和“阳”的根基。在传统上，“二气”学说与“五行”学说是融汇在一起的，这意味着，“阴”与五行中的“水”对等，“阳”与“火”对等。二者都与“五行”中的其他三个因素“土”“金”“木”相关。这种所谓的“二气五行”学说认为，“水”和“火”的角色比其他三个因素重要。这与“五行”循环、相生相克的传统看法不尽相同。宋应星以不同方式来对这种观点广而告之：比如，在《论气》一文中，他采用了一个明确针对传统说法的章节标题“水非胜火说”。他认为，“阳火”和“阴水”是对等的，都是“气”在转换中的主要阶段，它们并不相克，而是在对等意义上相融；二者以不同的比例关系参与土、金、木的形成。不过，土、金、木与阴、阳有所不同，因为它们各自体现了“气”转换的一个特殊阶段。它们不如“阴水”和“阳火”那样有力，然而在构成所有其他的“形”即世上的万物万事中，它们仍然是根本性的。《论气》中的第四章是最难以理解的，因为宋应星在这里汇集了若干古代关于“气”的概念，包括炼金术中的因素，以及佛教关于“尘”和“灰”的概念，即特殊环境中“气”的一种状况。“尘”区分了大气中的空气与太虚的纯粹之“气”。宋应星在这里对“气”的解释往往会误导现代读者去寻找原子论的世界观，甚至偶尔会激发读者把“气”解释为现代化学当中的“氧”。但是，宋应星用“尘”的概念来证实，宇宙规制的基本单位是“气”。从功用上看，“尘”和“灰”的概念修复了宋应星理论中的漏洞。在接下来的讨论中我们会看到，他使用这些概念来阐释稳固的“形”抗拒转换这一现象。
宋应星的观察以及他关于自然世界的知识，源于他热衷于获得一种普遍性的“气”领悟以及他对这一问题的思考，在这一思考中他也提及共同的、大众的观点。他讨论日常活动、大自然、物件的制作，想让这一切都变为理性的、可理喻的事物。他确信这一切都服从于同一个逻辑：“气”。他也承认，物品或者活动在人们初看之时未必一定是洽合的，但是他还是认为，他的学者同人们视为怪异和离奇之事物，只是因为他们的理解力不足而已。[42]宋应星断言，个别性总能代表普遍性，反之亦然。与同时代欧洲学者有所不同的是，常规之外的特例、事件的可复制性都不是他要考虑的问题，而这些却是欧洲同行所考虑的问题。从这个角度看，宋应星把对“物”与“事”的观察，当作一种铺陈论点的方式，当作自己理论设想的证据。同时他也有这样的假定：如果观察所得与普遍有效性原则相抵触，那么从根本上来说这一观察是可疑的。只有当心智来引导所见时，观察才是可靠的。如果观察与理论之间有抵触，这表明观察是有缺陷的：或者分析者漏视了一些重要的因素，或者他们聚焦在错误的问题上。
宋应星对于“虚”的看法，能最好地说明理论与观察在他这里是如何走到一起的。宋应星接受了张载的理论，认为“虚”是“气”的一个阶段。在这个阶段，“气”形成了一个完全的整体即“浑沦”，其间没有任何之物（“气本浑沦之物”[43]）。“阴水”和“阳火”合在一起。“虚”的领域离开了人的直接意识，是不可见的。这与佛学概念中的“虚”（也称“太虚”或者“大虚”）所理解的“空”，“无一物”是不同的。“虚”全都是“气”，是阴阳二气完全相合，彼此匹配、补充完整。在这一“虚”的条件下，“气”也可以有一个空间范围，我们可以在宋应星关于声音的理念中看到这一点（详细论述见本书第六章）。每当“气”中的“阴气”和“阳气”彼此分离或者聚合即有所互动时，“气”就变得可以被感官把握，呈现为物质或者现象。当水熄灭火什么都没有留下，或者蒸汽从锅中升起消失时，“阴水”和“阳火”重新聚合，返回“虚”这一看不见的“气”。在这样的过程中，“气”是看不见的（“不见”），但也不是完全隐藏起来（“隐”）。[44]与此相反，物化意味着“阴水”和“阳火”被分离，失去了平衡，其中的一个已经聚集得找不到匹配对象。产生可把握之“形”的“气”，在各种技术过程中都可见。在油这一对于染料、照明和营养都非常重要的产品当中，学者能够看到物是怎样从看起来的“无物”当中产生出来。宋应星注意到一个事实：用来榨油的籽料虽然本身是干的，但仍然是一种“阴阳气”的形式。实际上，它们包含了“阴水”的累积成形。当它们被加热时，浓缩的“阴水气”乘机与“阳气”聚合流入“虚”当中。一部分“阴水”达到了合体，与“阳火”一起消解在“虚”中。但是，并非所有的“阴水气”都能找到匹配对象，它们还保留了液态的成分构成，其形态便是油。
在榨油这一活动中，人们可以观察到“气”中的“阴”和“阳”处于不稳定的挥发阶段，因为“阴水”会依循其“内在的趋势”去与“阳火”相匹配返回到“虚”。榨油工因此得快速而小心地处理油料，防止它们在压榨之前已经变冷。如果榨油工动作太慢，就会让太多的“阴水气”找到匹配对象，而后消失在“虚”中，其结果便会是出油率降低、油量减少。宋应星认为，油的本来存在，就产生于“虚”中的“气”（“凡油原因气取，有生于无”[45]）。去揭示“气”转换的复杂链条，是宋应星详细描写榨油过程的原因。我在本书的第三章中已经指出，宋应星承认，榨工的经验是一个重要的生产因素。但是，要想去领会为什么有这样的相关性，光有经验或者实地观察还不够，还需要一个有抽象思考能力的头脑。
宋应星认为，“虚”是源起，“气”的存在与之相关（“气本浑沦之物”[46]）。他对转化的这种解释，与张载的观点相符合。这一简明的断言包含了宋应星“气”理论中的一个重要预设前提：“气”总在力图回到阴阳平衡状态的“大虚”，回到“大虚”静止不动的阶段。在这一阶段，“气”既不能被看到，也不能被听到。世界之存在，系统性地依赖于这一趋势，因为它促成了改变（“易”）。“易”是非静止的一种形式，在其间“气”从一个阶段变化到下一个阶段，“阴”和“阳”之间的目前关系不是平衡的。原则上，所有的“阴”和“阳”都能找到它们的匹配对象；但是，一般而言，总会有一种不平衡。这也意味着，一种“气”的全部都能找到匹配对象，而另外一种“气”只有若干部分才能找到。这种状态呈现的形式是物质性的，或者是现象。在“不足”或者“有余”的状态中，“阴”和“阳”会两极分化：天上的太阳是“阳气”汇聚的集中区域，与“阴气”汇聚集中的大地一起生成了“物”与“事”的世界。阴-阳的互补性对立以及对立的两极代表了宋应星的宇宙观。在这种宇宙观的阐释中，世界的存在根本就可以完全当作物质化，所有的物品、每一个现象都可以被观察到、被感知到；一切都是阴-阳气复杂交会的结果。在宋应星眼里，这一原理既适合于油和矿石的生产，也适合于全部的宇宙体系。处于不可感知条件下的“虚气”在宋应星看来是和谐的峰巅，在那里所有可见的、可把握之物最终都会消解。不过，宇宙体系永远无法达到这种势在必行的状态，因为天上聚集的阳气和地上会聚的阴气太密集，它们会保持一个对立两极的状态。原则上说，只有在宋应星的模型里才允许有完全消解的可能性。[47]
就宋应星以“气”来定义“虚”这一点而言，他的方法仍然沿着传统的路径。他吸收了张载的思想——张载也将“阴”等同于“水”，“阳”等同于“火”，在关于五行的理论中他也给予“阴”“阳”以高级的位置，但是宋应星没有明确提及张载来提升他关于阴、阳理论的权威性。也许，这是因为这位大名气的先师张载不时地去强调道德。然而，他们各自对阴、阳的理解还是有所区别的：在张载那里，“阴水”和“阳火”主要被归类为“气”的两极；而宋应星却将它们与各种生成性（或者破坏性）过程密切地联系在一起。[48]对张载来说，“阴水”和“阳火”是转化过程中的属性；对宋应星来说，它们就是驱动变化的“气”本身。这两位思想家在概念用语的使用上也有所不同：宋应星很少应用“阴”和“阳”这些用词，他更倾向于用“水”和“火”来指代。李书增和潘吉星都认为，宋应星强调“阴”和“阳”的物化表征即“水”和“火”，这使得他对张载的理论给予了决定性的增添，或者说这是一种推进。[49]实际上，正如本书第二章已经指出的那样，我们在对思想家给予基于时间顺序的思想传承予以评判时，需要特别谨慎。思想家之间明显的质性差异，是其不同目标导致的结果。张载探究“形而上”的内容，其目标是出于道德理性来完善自我和个人知识[50]；宋应星明确地以规整世界为目标，其手段是发现世界中的普遍性规制，尽管世界由于人的投机而充满混乱和不确定性。对宋应星来说，道德无非是一种规制的结果和副产品，而规制藏身于“形而下”或者“形而上”的显现之中。(www.xing528.com)
宋应星强调“气”在其初始的“混沌”阶段的完整性（“莫或间之”），这与从“理”出发的一般性宇宙论和宇宙观理念有很大的不同，后者认为“气”在初始的“混沌”阶段处于“乱”的状态，因此必须通过“理”而形成结构、赋予“气”以条理和形式。[51]宋应星对“理”完全忽略不计，他要表明，单有“气”就可以形成结构。在这一点上他是极端的，但是在拒绝将“理”作为结构性原则之首要因素这一态度上，他并非没有同道。正如莱波德（Michael Leibold）让我们看到的那样，宋应星的同代人、“气”思想家王廷相也在沉思这些问题，并强调“气”要大于表明世间差异原则的“理”（“气为理之本，理乃气之载”）。王廷相认为，“理”思想家们关于“元气”的看法是完全错误的。[52]宋应星关于“虚气”的理念所具有的特别之处在于，他将“虚气”也视为一种临时性的活动或者状态，如同其他情形下的“气”一样。他的这一概念方法认为，（“气”的）体系具有一种内在的趋向变化趋势、回旋于相向而立与和谐融合之间，他用这种方式解决了什么是变化的推动力或者刺激因素（“机”）的问题。[53]世间的万物万事都屈从于“阴”和“阳”的互动。
宋应星将自己关于“阴水”和“阳火”的理念回溯到《易经》中，并使用“坎”和“离”这样的语汇：“坎水为男，布置道途，耕耘畎亩，贵临贱役，在人耳目之前；离火为女，正位宫中，隐藏奥室，见人而回避，此水火之情也。”[54]（坎，也就是水，是男性，他们行进在路途当中，耕种土地种植庄稼，无论地位高低贵贱，各自履行自己的职责，这都是在人们能够看得见、听得见的情况下从事的活动；离，也就是火，是女性，她们应该处身的地方是在房子里，隐藏在秘密的内室里，知道有人来就应该回避。这就是水和火分别具有的特性。）
按照宋应星的解释，“阴水”和“阳火”的交会发生在人的视听之下：在所有种类的自然现象中，“气”的活动都可以被观察到。宋应星通过提供一些观测证据的实例来声称，他关于阴-阳合并的观点具有普遍有效性。他举例解释说，水的精魂落入火炭中，能吸引火的精魂挣脱出来（“涓滴水神，送入薪炭，际会勾引，火神奋飞而出”[55]）。二者转换为“虚”的精细过程，是人的感官在注意日常生活过程中就可以观察到的：
从釜罂之介，侧耳而听之，如泣如慕，如歌如诉，此相合还虚之先声也。浆无继注，而炊者撤薪，则师旷不能闻矣。是故由大虚而二气名，由二气而水火形。水火参而民用繁，水火合而大虚现。[56]
在这段文字之后，宋应星在行文当中将“阴水”“阳火”与“阴气”“阳气”对等使用。更具挑衅意味的是，他竟然将“阴”与“水”、“阳”与“火”互换使用。在给出如上面所举的或者类似的事例以后，宋应星也经常特别提出，阴-阳并合发生在很多技术性工序当中，但是影响因素各不相同。这些因素可能是“阴”和“阳”在一个特殊条件下的展示。当“阴水”或者“阳火”凝聚于各自的“元神”当中时，就无法看到它们的“形”的呈现（“水火元神之所韫结，而特不可以形求也”[57]）。在这一阶段上，“阴水气”与“阳火气”处于极端对立状态中。在对“气”转换研究的基础上，宋应星展示了他对“元神”这一概念的观点——在传统医学概念中，“元神”是“五气”的一个特性。[58]这些情况意味着，“阴”或者“阳”是纯粹的，没有找到匹配对象。这类物品都来自特别之处所：“地”已经是相当纯粹的，“阳火”在太阳这一天体中找到纯粹之形。纯阳的所处之地在天上，“阴水”的最纯粹之形只能在最深的地穴里才能找到。这两处都是人所不能达到之处，但是，当物体或者成分被生成并被释放出来时，人就可以接触到它们。完全由“阳”的“元神”所构成的物质会拒绝任何变化，除非人强迫其与对等物融合，让“阳气”和“阴气”交换，正如在火药制作中所做的那样。
宋应星在对火药的解释中认为，“元神”中的“纯阴”和“纯阳”彼此间的渴望极端强烈。出于这一理由，二者一旦得遇，便无法不马上消解在“虚”中。二者的极端对立，导致了再度会合之后一定会迸发出高度的张力。宋应星认为，火药成分中“纯阴”的硝石击退了“纯阳”的硫黄，“元神”的概念以这种方式帮助解释了火药爆炸带来的巨大效果。
人世间的许多物品之所以存在，是因为“阴”与“阳”的会合受阻，或者它们的会合只是以一种特殊的方式才成为可能。炭的出现，是因为“阳火气”与空气中的“阴水气”会合受阻，因为木中的“阴水气”找不到足够的匹配对象，炭才得以存留下来：
火燃于外，空中自有水意会焉。火空，而木亦尽。若定土闭火于内，火无从出，空会合水意，则火质仍归母骨，而其形为炭，此火之变体也。[59]
（如果火的燃烧是在外面，空气中自然会有水来与火会合。等到火灭时，木头也都烧光了。如果用土修建炉灶，让火在炉灶里燃烧，火无法出来，空有遇水会合的意愿，阳火气的本质仍然会回到它的本来处所，它所具有的形便是炭。这就是火的另外一种形体。）
这个例子也表明，“阴水气”和“阳火气”甚至在不能得遇与会合之时，也能转化。实际上，这种转化在整个凡俗世界当中都是可以观察到的。在烹饪时，这二气被物质分离开来，比如金属或者陶器。在这种情况下，转化也发生了，因为二气从烹饪器中蒸发出来，火从下面升起到“虚”中，留下了被转化过的遗留物。在对阴-阳合并的转化之力所进行的描写中，宋应星注意到这样的一个事实：尽管阴与阳，水与火之间有不同的空间安排，还是存在一个总体上的原则：“水上而火下，金土间之，鼎釜是也。”让二者分离开来，有助于熨烫衣料。按照宋应星的说法，熨斗的情形是火在上，水在下（“火上而水下，熨斗是也”）。如果用容器“罂缶”温酒，则是“水左而火右”。宋应星推测，“此三者，两神相会，两形不相亲”（以上引文均见《论气·水火一》）[60]。
“阴”与“阳”的交会不光能生成“物”，它也有助于转化“物”，这在很大程度上解释了宋应星周围世界所具有的形态。按照宋应星的观点，“阴”和“阳”所具有的形态及特性与“水”和“火”所具有的形态和特性类似。比如，代表着液态化过程的“阴水气”解释了为什么糖浆是液态的；反过来，糖的可溶性也意味着“阴水气”被保留在糖里。宋应星承认，这些都是简单的定性，只能解释“物”的一两个特性或者其过程中的一部分。大多数现象都不能被纳入这一框架之中，因为生成“物”与“事”的阴阳互动过程是复杂的，许多过程是彼此交织在一起的。比如，在使用密封陶器提取朱砂时，尽管用火在下面加热，在陶器上面不停地刷水，为什么密封容器里阴阳的交会没有完全转化为看不见的“气”？对宋应星来说，解释这些精微之处的答案在于要理解到：在“气”的全部构成中，“水”“火”之外还有“土”“金”“木”，而且要理解它们与“水”和“火”的关系。宋应星将这三种“气”设想为“阴”“阳”交会的条件：在转化的过程中，它们有一种典型的力量，即能够自我生成（“自为生”）。它们的形态和特性，大多也可以通过观察它们的物性表征而得到解释，这与“水”和“火”的情形很相似。
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